液压气动试卷分析(精选6篇)
篇1:液压气动试卷分析
液压油对液压系统工作影响的分析
本文从液压油属性、液压油含气量、液压油冲击和液压油污染四方面分析了液压油对液压系统工作的.影响,并提出了改进措施.同时,还分析了压力、温度等环境因素对液压油属性的影响.
作 者:余正根 李春旭 作者单位:装甲兵技术学院,吉林,长春,130117刊 名:农业与技术英文刊名:AGRICULTURE & TECHNOLOGY年,卷(期):200929(3)分类号:V317.2关键词:液压油 液压系统 工作影响
篇2:液压气动试卷分析
飞机液压导管开裂分析
某飞机在飞行过程中发现液压油指示下降,检查发现有液压油从管中漏出,液压导管开裂.通过断口宏微观观察、导管振动状况实测,确定了液压导管的开裂性质和原因.结果表明:液压导管的开裂性质为振动疲劳开裂.发动机在特定的转速下激励增压泵站HC51A至传感器МИ-8的连接导管产生共振,是液压导管开裂的主要原因;液压导管外壁存在较明显的加工痕迹,是其疲劳开裂的`促进因素.通过在液压导管振幅较大处增加一个支撑点,解决了液压导管的共振问题,有效地预防了液压导管的疲劳开裂失效.
作 者:刘红 LIU Hong 作者单位:中航工业第一飞机设计研究院,西安,710089刊 名:失效分析与预防英文刊名:FAILIRE ANALYSIS AND PREVENTION年,卷(期):20094(4)分类号:V233.91关键词:液压系统 故障 共振 损伤
篇3:液压垫多缸液压系统的设计分析
近年来,随着我国汽车工业的飞速发展,新的车型不断出现,对汽车覆盖件尺寸精度、形状精度、表面质量的要求越来越高。在汽车覆盖件的拉深成形工艺中,反拉深工艺被广泛采用,即利用液压机的液压垫进行压边。为了在覆盖件拉深成形时受力均匀,液压垫多采用三缸或五缸结构设计,因此对液压机的液压垫多缸液压系统设计提出了更高的要求。
2 对液压垫液压系统的要求
由于拉深工艺是汽车覆盖件加工的第一道工序,其生产效率高低以及能否满足覆盖件成形工艺要求至关重要,因此对液压垫的多缸液压系统设计提出如下要求:(1)具有多缸快速顶出功能,以便提高整台设备的生产效率;(2)液压垫力在拉深过程中可调,以适应复杂覆盖件的成形工艺要求;(3)拉深工艺完成后,液压垫力要泄掉,以防止覆盖件反弹,影响工件质量;(4)要方便对液压系统的故障进行检查。
根据以上几点要求,经过多个方案的分析比较,最终确定液压垫的多缸液压系统原理图如图1所示。
3 液压垫多缸液压系统设计分析及特点
3.1 动力源
动力源的选择是为了实现液压垫多缸的快速顶出功能。有以下三种方式可以实现:(1)采用主缸的动力源向液压垫缸供油;(2)采用独立的动力源向液压垫缸供油;(3)采用独立的动力源向液压垫中间缸供油,侧缸采用充液阀供油。
虽然以上三种方式均可实现液压垫的快速顶出,但π细分析发现,若采用主缸的动力源供油,则必须等到滑块回到上死点之后才行,这样就增加了设备的等待时间,提高不了生产效率;若采用独立动力源向液压垫所有缸供油,则整机装机功率增大,增加能源消耗,不利于节能;而采用独立动力源仅向液压垫的中间缸供油,侧缸采用充液阀吸油,只需增加一台小泵即可实现,在滑块回程的同时,液压垫顶出进行下一个动作循环,也就提高了设备的生产效率。
综合以上分析,本液压系统采用供油方式(3)。
3.2 多缸的压力平衡
在液压垫进行快速顶出时,由于液压垫的中间缸是供的压力油,而侧缸是用充液阀供油,并没有压力。这样在进行拉深时,一旦单向阀8打开,液压垫中间缸和侧缸的油汇在一起,必然会有一个压力平衡问题,使液压垫下掉一段距离(即所谓的“点头”现象),影响到拉深工艺的使用。为了消除此“点头”现象,本液压系统设计时在液压垫的中间缸处增了一个液控单向阀9,用于控制压力油从中间缸向侧缸的转换。其具体工作过程如下:泵1打出的压力油通过液控单向阀4、9进入液压垫的中间缸,液压垫快速上升,其侧缸通过充液阀补油,在接近液压垫行程控制上限约10mm处,液控单向阀9关闭,泵1打出的压力油继续向侧缸供油,当其压力上升到能打开液控单向阀9时,泵同时向所有的液压垫缸提供压力油直至液压垫的上限,这样就保证了在用液压垫进行拉深时,液压垫所有缸的压力是一样的,不会产生“点头”现象。
3.3 压力控制
传统的开关式液压控制系统,其液压垫力在拉深过程中是恒定不变的。为了使工件不起皱,其液压垫力必须事先调整好整个拉深过程中的最大压边力,这就大大增加了工件(特别是深拉深件)被拉裂的可能性,并且液压垫力的调整也不方便。
为了克服传统液压控制系统的缺点,本液压系统采用高精度的进口比例阀进行闭环控制,通过压力传感器检测、反馈,以精确控制液压垫的压力;再配以高精度的进口位移传感器来进行行程控制,以实现液压垫力在拉深过程中可以在不同的位置设置不同的压力,满足复杂覆盖件的成形工艺需要。
采用比例阀还可以非常方便地解决液压垫力的泄压问题。拉深动作结束之后,在主缸泄压的同时,给比例阀一个小的电流信号,使液压垫缸的压力逐步泄掉,也就避免了液压垫的反弹。
3.4 压力检测
本液压系统在关键部位设有压力检测点,通过压力检测点和活动的压力表可以快速诊断出液压垫的故障和监测液压垫的工作状态。
4 结束语
本液压垫的多缸液压系统经过在某大型生产线上的实际使用,取得了显著的效果。不仅提高了生产效率,节约了能源,而且实现了液压垫力的方便、精确调整,同时也方便了液压系统的故障检查。
摘要:分析了大型汽车覆盖件生产对液压垫的工艺要求,在此基础上设计了液压垫多缸液压系统,并分析了该液压系统的特点。
关键词:流体传动与控制,液压垫,液压系统,快顶,比例阀,闭环控制
参考文献
[1]唐英千.二通插装阀.济南铸造锻压机械研究所有限公司.1991-09.
[2]雷天觉.新编液压工程手册.北京:机械工业出版社,1998.
[3]俞新陆.液压机的设计与应用.北京:机械工业出版社,2006.
篇4:液压气动试卷分析
【关键词】改革 液压与气动 实验教学 职业学校
【中图分类号】G64【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)24-0050-01
随着机械类专业人才在市场中需求量的不断升温,作为该专业课程的基础,液压与气动技术的教学也逐渐被各职业学校所重视。为了更好地对该专业的学生进行培养,使他们成为液压与气动专业的优秀人才,国内职业学校都按照该技术实践性较强的特点,增加了实验课程的教学比例,但在实际的教学开展中,液压与气动技术的实验教学还是受到了一些因素的阻碍,对该专业学生的技术学习造成了一定的影响。
一、液压与气动技术实验教学的现状
(一)教学内容与市场要求存在差异
虽然职业学校一直都以培养出市场需求人才为己任,但仍然有部分学校在开展液压气动技术的实验教学时没有进行相应的市场调查,没有按照目前机械类单位的用人标准去制定教学方案,还是沿用传统的教学模式来进行实验教学,这样的教学不仅人才培养针对性不足,而且也与企业的实际人才需要不符,并不利于液压与气动技术专业的人才培养。[1]
(二)实践操作与理论教学比例不平衡
根据实地走访表明,部分职业学校在开展液压与气动实验教学时,还是采用的课堂教学的模式,总体而言,课堂还是以理论教学为主,让学生实际动手操作进行实验的时间相对减少,学生在进行专业技术实验时,也只是按照老师的步骤,逐一模仿进行,缺乏一定的思考,学生并不会主动将知识点与实验操作联系在一起,对他们的液压与气动技术的培养形成了直接的影响,这一点也是该教学实验开展质量受到影响的主要原因之一。[2]
(三)对实验操作安全教育有所忽视
液压与气动这门技术存在一定的危险性,高温、机械与高压等因素都存在着极大的安全隐患,如果学生操作不当,就很有可能造成学生受伤。各实验教学老师虽然也认识到了这一点,但在实际教学时还是以实验过程教学为主,对于安全教育只是在实验注意事项中一笔带过,埋下了危险因素。[3]
二、液压与气动实验教学优化途径
(一)强化实验安全教学
各实验老师必须要认识到实验安全教育的重要性,在实验教学中留出专门的时间来对学生开展安全教育。使学生能够了解实验活动中存在的危险点以及事故出现后的应对方案,这时才能继续进行实验教学。同时要告知学生如何有效规避实验中的风险,如果进行正确的实验操作,掌握设备安全运转的方式。例如当机械在进行运转时,绝对不能直接接触液压软管部位;液压油缸中的危险性较高,身体任何部位都不可进入到其中;在对螺丝以及管道接头进行施工时,必须要在机械处于停止状态时开展;一旦设备出现漏油状况,学生必须在最短时间内停止机械运行,并及时对设备的漏油点进行详细的检查等等。正确开展安全教育工作,不仅能够为学生创造出一个安全、有利的实践操作环境,同时也能使学生养成良好的实践操作习惯,这对于学生日后的工作是十分有利的。[2]
(二)创建信息化实验教学模式
为了顺应时代的变化,各职业学校在开展液压与气动实验时,应按照教学的要求将信息技术引入到其中,建立专门的信息化实验教学平台,按照不同实验的开展需要将设备的内部结构、使用方式以及操作注意事项等资料都以电子版的形式或者视频的形式上传到平台之中,方便学生随时进行查看,并在网上通过在线交流以及留言的方式,使学生能够及时与老师及同学之间对实验内容以及实验开展方式进行探讨,使该专业学生能够以网络为依托对液压与气动技术的实验进行有效的学习,从而将信息技术的功能完全挖掘出来作用于该项实验的教学之中,为学生专业技术的实践能力强化提供保障。[3]
(三)倡导启发式教学
不仅要使用信息技术对实验教学进行优化,同时还要对教学模式进行改革,要在实验教学中将学生的学习主体作用充分发挥出来,引导学生自己去对疑问进行解答,让学生逐步从被动听讲与模仿的学习形式,转变为自主套索、自主研究的实验学习新结构。同时值得老师注意的是,启发式教学模式并不等同于直接甩手式的教育方法,只是要适当减少老师在课堂中的主导性,使学生养成自主学习的习惯,还是要在教学中给予学生相应的指导,通过启发性的教学方式帮助学生完成相关的实验,进而完善学生的液压与气动技术的知识结构,有效增强学生的实践动手能力。[1]
(四)制定配套的实验考核方案
除上述实验改革之外,同时还要对配套的实验查核方案进行创新,要按照液压与气动实验的特点,设置至少两个实验相关的测试内容,在测试评定时要以学生在实验过程中的整体表现作为参考,每次对5个学生同时进行测试,并根据学生的回答情况进行相应的分数评定,同时将评定结果加入到该技术教学的总成绩之内。一般进行该实验的考核时,会设置如下几个问题来对学生进行考核:(1)对学生液压回路的安装顺序进行考核;(2)对学生液压系统的操作安全性以及规范性进行考查;(3)对液压系统的各项操作环节以及相应问题进行提问;(4)对液压与气动系统出现的问题是否能够做出相应的判断进行考查。在考核问题制定之后,老师要根据市场的需求,对考核问题进行等级的划分,并设定相应的分数与答题时间,使整体考核高效、有序的进行。[2]
三、结束语
国内各职业学校必须要正视以往液压与气动实验教学中存在的问题,并分析出目前该实验教学需要改进之处,从而有针对性的对液压与气动实验教学进行优化,帮助学生自主完成实验的全过程,从中不断对学生的实践动手能力进行强化,进而不断提高学生的液压与气动技术的水平,为他们日后就业奠定良好的基础。
参考文献:
[1]李晶,王保建,李小虎,郭文静,郭艳婕. 液压与气动技术实验教学改革与实践[J]. 实验室科学,2016,01:92-95.
[2]韩天格.液压与气动实验教学改革与实践[J].科技展望,2015,31:179.
篇5:液压传动教案分析(最终版)
近年来,随着职业教育专业课教学的不断改革和深化,模块化教学越来越被重视,对课堂教学也提出了更高的要求。在教学过程中,从学生实际情况出发,巧设情景,优化教学环节,采用多种教学手段,培养学生的学习兴趣,提高学生的动手能力,养成自己分析问题、解决问题的良好习惯。
“液压传动原理及其系统的组成”是中等职业教育机电专业课《液压与气动技术》中最基础的章节,本节课理论性较强、概念抽象对初学者不易接受,所以必须加强实践性教学环节,保证完成一定数量的练习,将理性的学习和感知结合起来,逐步培养学生的动手能力。
篇6:1880热轧液压活套分析与应用
1880热轧液压活套分析与应用
王启尧 谢捷
宝钢分公司热轧厂1880 设备车间,上海 201941 摘要1880热轧活套采用新型伺服液压系统,比一热轧、二热轧活套马达控制方式响应更快、精度更高。本文主要从液压活套的伺服控制系统应用与电气控制方式等方面进行着重分析。1880热轧活套控制系统除了传统控制方式之外,还有较为先进的张力与角度结耦控制的ILQ控制方式,前机架间还可以选择投入微张力控制。针对三热轧活套的特点,对活套的控制方式和时序进行研究分析,提高活套在生产过程中的稳定性。关键词 液压系统、伺服阀、单位张力、ILQ控制
1880 hot rolling mill adopts new type hydraulic servo control system.,which have Abstract:quick response and high accuracy than the motor control loopers in NO.1 and NO.2 hot rolling mill.The thesis mainly analyzes the aspects for the application of hydraulic looper servo control system and electrical control.Besides the convention control mode,there is also ILQ control mode in NO.3 hot rolling mill,which uses the coupling control in tension and angle.It also can choose to use looperless control in the frontal stand.It analyses the control mode and timing through the loopers characteristic in NO.3 hot rolling mill in order to advance the looper stability in production.Keywords:Hydraulic system Servo valve unit tension ILQ control
热轧1880新装备&新技术
1.引言
目前,世界上带钢热连轧生产中的活套有电动和液压2种,电动活套采用低惯量快速直流电机驱动,一般从起套到升至工作角约0.5秒,到建立给定的张力则共需1S左右,又根据电动活套系统中电机的转矩与带钢张力转矩、重力转矩之合成转矩成对应正比关系,以及电动机转矩与电流对应正比关系可知,直流电机的电流便是电动活套张力控制系统的主要控制对象,通过对电机电流的动态调节,可起到活套对带钢恒张力控制的工艺目标。而液压活套系统惯量更小,快速性和追随性更优,从起套到建张的时间远小于1S,液压活套主要以安装于液压缸内有杆腔、无杆腔里的压力传感器通过检测实际液压缸输出力,并借助对应系统设定模型,将该输出力与活套对带钢的张力关联起来,来达到对带钢恒张力的控制目标。后者控制方式更为简便且应用设备成本相对前者要低。因而,液压活套的应用越来越广泛。
图1 液压活套外形图
2.液压活套控制系统应用分析 2.1 带钢张力计算模型的解析 2.1.1传统带钢张力计算模式
传统的带钢张力控制采用的是开环控制方式,在基于确定活套转角和高度的条件下,系统主要依据L2模型设定的参考值来自动控制活套驱动油缸的液压力输出,以达
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到恒张力控制的要求。
图2 活套结构几何模型图
如图2所示,,,;油缸摆角;
由此,可首先依据上文中套量与活套转角之间的对应关系求得活套转角θ的实际数值,然后由油缸内部的位臵传感器检测出油缸活塞杆的实际位移量,得出此刻l3的测量值。同时又因为,可分别求出γ和油缸摆的值。
因为Q点是转动支点,所以液压缸驱动力在P点的力矩TLP和活套在R点的力矩相等,即TLPTRT。根据图2,表达式细化为TFRR1F2l2。而F2与液压缸输出力F2之间的关系式为F2FLCOS(2-γ-ψ)=FLCOS(+-γ),因液压缸驱动力FLπ可根据压力传感器检测出的油缸无杆腔、有杆腔的压力值分别与活塞作用面积的乘积的差值来求出,即FLPHEAD*AHEADPROD*AROD。
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由此,便可根据上述条件和已求得的参数值来计算出力矩TLP的实际值{TRTLPl2*FLcos()},为下文的带钢张力传统计算模式提供必要的处理数据。
活套所受的载荷力矩如下关系式描述:
1)带钢张力作用在活套上的力矩:
;
f3()A
A-带钢横断面截面积(mm2),-带钢横断面上单元面积的张力值〔MPa〕,2)带钢重力作用于活套上的力矩
f4()gRW1S/2cos
9WWhL10(kg), R1为活套辊中心到支点的力臂 S带钢重量
3)活套自身重力作用的力矩f5()
f5()gRGWLcos
RG为活套辊在支点处的力臂,WL为活套自身的重量,依据1880图纸得到RG=194mm, WL=1590kg;
4)带钢弯曲力作用在活套上的力矩:f6()
33f()4E/LWh(R1sinH1R2)R1cos 6根据材料力学弯曲力公式可演化得到
此时,依据前文总结的活套所受力矩平衡公式,TLPTRT,TFRR1F2l2, F2FLcos(/2)FLcos()等求出T的实际值,再由等式 T=+
+
+, 便可求出液压活套在工作状态时所需要保证的带钢横断面上单元面积的张力值
〔MPa〕
2.1.2 融合LOAD CELL后的带钢张力计算模式
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1)带钢张力作用在活套辊上的分力合:FT(N)
作的角平分线,然后将BA、AC段上的张力分别向的角平分线上投影,便可得到带钢张力作用在活套辊上的分力合。
=
2)带钢重力:
FSgWS/2 3)带钢弯曲力:
FB4EWh3(R1sinH1R2)/L3 4)活套辊重力:
L/C5)load cell 所测的合力 F
由此,可列出load cell测量值与活套辊所受的各种载荷之和的平衡方程:
FL/CFL/COPFL/CDR(FTFSFB)cos()FL 上式中,;为load cell的安装角度,如下图3所示;
图3 load cell 装配位臵示意图
因而,〔MPa〕 带钢横断面上单元面积的张力值如此,便可获得液压活套在工作状态时所需要保证的带钢张力值。2.2 活套控制方式 2.2.1ILQ控制方式
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1880活套除了具有传统控制方式之外,还有ILQ控制方式。与传统控制方式不同的是ILQ控制方式中活套的张力与套量都是闭环控制,且张力和套量还有结耦控制。在真正的轧制控制中主要保持活套套量不变而对活套的张力进行调节。同样当前机架的速度发生变化时,会导致机架间的流量不平衡,ILQ控制方式就是保持活套值迅速增加一个额外的角度α值而保持角度不变,通过改变前机架的速度来达到调整机架间的张力,保持机架间的流量平衡。ILQ控制方式活套套量的波动比较小,相对而言对于张力调整量的值也不是很大,运用了张力和角度的结耦控制,精度比较高。但是也正是由于ILQ控制是双闭环控制和结耦控制,使得在起套和落套时相对不太稳定,所以在起套和落套时我们仍然使用传统的活套控制方式。
图4 ILQ控制原理图
2.2.2微张力控制方式
当轧制厚板时,由于厚板比较难以弯曲,使用活套控制会造成控制的不稳定,所以在机架间我们可以采用微张力控制,也就是不使用活套的机架间张力控制。三热轧FE1-F1,F1-F2,F2-F3之间具有微张力控制功能,需要注意的是F2-F3之间的微张力控制只有当F1机架空过时才能实现。当活套发生故障时,在紧急情况下我们也可以使用微张力控制。微张力控制可以预估带钢的张力,通过预估的单位张力来控制机架间的张力。
微张力控制原理如下图所示,L2下发一个机架间的单位张力,该单位张力通过机架的侧压头测得的轧制力、轧制力矩、以及PLC计算得到的机架出口厚度、L2下发的带钢宽度、和L2下发的影响系数计算得到的实际单位张力进行补正,补正后的单位张力通过PI调节器之后得到前机架的速度修正值来调节前机架的速度,从而进行机架间的单位张力调节。
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图5 微张力控制原理图
机架里侧压头采样得到的轧制力、轧制力矩经过计算后得到的单位张力实际值的准确性对于微张力控制也十分关键。当Fi机架咬钢时,Fi+1机架的侧压头开始采集轧制力,采样周期为CPU的扫描周期50ms一次,当采集满50次之后计算一次轧制力的平均值,之后再采集到的数据就覆盖最前面一次扫描周期的数据,保证计算得到的轧制力的平均值是最新采集到的50个数据的平均值。当然在Fi+1机架咬钢之前轧制力基本为0,在Fi+1机架咬钢后轧制力开始变化。当Fi+1机架咬钢时有一个锁定值,微张力开始控制,通过采集到的最新50次的轧制力、轧制力矩的平均值,以及Fi+1咬钢后PLC计算得到的Fi+1机架的出口厚度和L2下发的出口宽度的设定值以及L2下发的影响系数,计算得到带钢的实际单位张力。图10是轧制力、轧制力矩采样方式。
图6 轧制力、轧制力矩采样方式
3.设备维护关键要素分析
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3.1 活套辊变形在线检测手段研究
依据2050热轧生产线实际经验反馈,在高负荷、高频率的生产节奏下,且活套辊又由于自身结构的单薄性,较容易产生弯曲变形,导致轧钢时出现抖动,从而会对连轧板坯的质量要求产生较大影响。以往,由于工艺高产量要求的条件约束,同时,缺乏实时动态跟踪活套辊的在线使用状态的手段,致使机械设备维护人员只能在定修当日,用百分表对活套的径向跳动量进行检测,从而依据检测数据来确定活套是否继续在线沿用或者进行备件更换。这样不仅检测间隔周期长,而且不利于动态把握设备的运行状态,为高效管理设备制造了一定的难度。
为此,依据这段时间内对活套应用技术的理解和掌握,提出一种对1880活套变形进行在线检测和跟踪的手段,以供研讨。当活套相对于带钢作纯滚动时,活套的转动存在一定的周期性T,可由此设因活套变形而造成系统抖动的频率为f(f=1/T),随着辊子的转动,活套的起套量也以f的频率发生着变化,这个变化又可以在活套转角信号θ的频域中反映出来。
1880精轧活套辊半径为92.5mm,第i台机架带钢出口速度为Vi,则第i个活套辊的转速为ni2wi2vi/r=2vi/92.5
所以,在活套转角信号θ的频域中,若包含与该频率相近的信号,则表明该活套辊已存在变形。
经过与电气技术人员的交流,我们发现可以间接在TIMEC设计的ODG(online date gathering)在线数据收集功能图表中根据50ms/次的数据扫描频率来进行活套转角周期变化着的频率的检测和跟踪。3.2液压活套系统故障树分析图表
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